Новое поколение лечебно-диагностических устройств
Исследования связи ритмов функциональной активности, энергетического, пластического обмена и соответствующих структурных процессов в живой клетке. Принцип действия физиотерапии. Макеты устройств биоуправляемой хронофизиотерапии и хронодиагностики.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.12.2018 |
Размер файла | 883,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Новое поколение лечебно-диагностических устройств
С.Л. Загускин (д.б.н., зав. лаб.)
г. Ростов-на-Дону, НИИ физики, Южный Федеральный университет
Физиотерапия используется в настоящее время незаслуженно меньше, чем лекарственная терапия, несмотря на меньшую стоимость лечения, отсутствие привыкания, аллергических реакций, меньшую вероятность негативных эффектов и индивидуальных противопоказаний. Причина состоит в том, что обычная физиотерапия не может гарантировать и прогнозировать положительный лечебный эффект у всех пациентов. Параметры физиотерапии эффективные для одних пациентов могут не оказывать влияния или вызывать передозировку у других пациентов и даже у того же пациента, но в другое время суток или в другое время года. Как и при медикаментозной терапии, устранение симптоматики не гарантирует системный характер лечения и стабильную нормализацию функции одного органа без побочных эффектов в других органах и системах организма.
На основании совместных исследований в течение 25 лет с ведущими специалистами разных областей медицины мы пришли к заключению, что недостатки обычных методов физиотерапии связаны с использованием постоянных воздействий или фиксированных частот импульсных воздействий. В обоих случаях они не адекватны биоритмам чувствительности клеток, тканей, органов и организма в целом, биоритмам энергообеспечения ответных реакций, периоды которых постоянно варьируют. Для получения необходимой направленности ответной реакции биосистемы необходима синхронизация физического воздействия с определенными фазами ее биоритмов. Для живых систем нет никаких «магических» частот, которые могли бы давать воспроизводимые реакции необходимой направленности. Биосистемы потому и надежны, что способны ускользать от воздействий с постоянной частотой. Они нечувствительны к механическому одночастотному резонансу, даже к частоте, равной средней для биосистемы. Как показано нами в прямых экспериментах, биорезонанс основан на многочастотном параллельном резонансном захвате и соответствует инвариантному соотношению в иерархии периодов биоритмов целостной биосистемы [3]. Используя быстрое преобразование Фурье, функцию спектральной плотности мощности, мы заведомо огрубляем и искажаем анализ временной организации биосистем. Десятая теорема Б. Слуцкого о том, что любой случайный процесс можно представить в виде суперпозиции гармонических колебаний, не применима к биоритмам. В биосистемах нет стационарных состояний. Суперпозиция постоянно идущих переходных процессов с релаксационными колебаниями, является причиной варьирования периодов любых биоритмов.
Другой причиной недостаточной эффективности обычной физиотерапии является отсутствие общепринятых представлений о механизме действия физических факторов на живую клетку. Это вынуждает врачей основаться на эмпирике и требует от них наблюдательности и практического опыта. Реакции на уровне ткани, органа и организма более изучены и учитываются в методиках физиотерапии. Однако даже на этих уровнях, как и на уровне клетки, обычная физиотерапия, как и медикаментозная терапия, фактически игнорирует гомеостатические свойства регуляции биосистем. В результате возможны парадоксальные по направленности реакции, эффекты рикошета при отмене курса лечения, привыкание и неожиданная сенсибилизация.
Исследования связи ритмов функциональной активности, энергетического, пластического обмена и соответствующих структурных процессов в живой клетке привели нас к заключению, что универсальным акцептором любых физических воздействий на клетку являются фазовые переходы геля в золь (разжижение) в компартментах живой клетки. В зависимости от параметров внешнего воздействия это могут быть переходы первого или второго рода от отдельных мицелл до клетки в целом с длительностью от 100мс до года. Чтобы прогнозировать и гарантировать нужную направленность процессов в клетке - усиление энергетических и пластических процессов, биосинтеза, внутриклеточной регенерации, репарации и тканевой пролиферации, либо, наоборот, бороться с усилением деструктивных процессов в клетке относительно восстановительных, вплоть до индукции апоптоза, необходимо учитывать фазу ритма энергетического обеспечения ответных реакций клетки. Прямые доказательства зависимости направленности ответных реакций от фаз биоритмов энергетики, полученные нами в экспериментах на живой клетке, были подтверждены на тканевом и органном уровнях человека и животных. Условием избирательного усиления биосинтетических процессов, как основы лечебного эффекта, оказалась синхронизация физического воздействия с фазами увеличения кровенаполнения ткани, т.е. с фазами ритмов вдоха и систолы сердца, когда открываются капилляры вблизи клеток с наибольшей в данный момент чувствительностью и увеличивается транспорт в них энергетических субстратов и диффузия кислорода [2].
Наоборот, биосинхронизация физических воздействий по сигналам с датчиков пульса и дыхания, установленных на теле пациента, в фазах выдоха и диастолы сердца тормозит биосинтез, восстановительные процессы и стимулирует деструктивные. Обычная физиотерапия как лотерея удачных и неудачных ударов навстречу или вдогонку этим качелям не дает определенный результат, может одним пациентам помочь, а другим или тому же пациенту в другое время при казалось бы эффективных найденных параметрах даже навредить. Однако биосинхронизация физических воздействий с фазами уменьшения кровенаполнения ткани оказывается целесообразной при использовании электрокоагуляторов, хирургических лазеров, массажеров с целями устранения целюлита и при других деструктивных воздействиях. При такой биосинхронизации нужный эффект достигается при меньшей плотности мощности, так как воздействия приходятся на фазы ритмов снижения теплоемкости и теплопроводности ткани. Снижение эффективной плотности мощности уменьшает стоимость хирургического лазера, рентгеновского или другого лучевого источника, улучшает косметический эффект, уменьшает зону некроза и тепловой денатурации окружающей здоровой ткани при удалении кожных дефектов и при других операциях. Биоуправление может производиться с помощью последовательно подключаемого сильноточного реле или для физиотерапевтических воздействий путем биомодуляции по входу внешней модуляции, по питанию или на выходе источника физических воздействий.
В режиме биоуправления терапевтический диапазон интенсивности расширяется в десятки и сотни раз. Более слабые воздействия становятся эффективными, а более сильные еще не вызывают передозировки и негативных реакций. При обычной же физиотерапии попадание в терапевтический диапазон не гарантировано, так как индивидуальные различия и изменения чувствительности могут превышать этот диапазон. Возникновение тканевой памяти - реакция капиллярной сети на физиотерапевтическое воздействие только в фазы вдоха по типу натурального условного рефлекса обеспечивает стабильность лечебного эффекта до 3 месяцев. Повторные курсы позволяют исключить сезонные обострения заболеваний, устранить их хроническую форму. Возможность одновременной хронодиагностики, в том числе непосредственно во время физиотерапевтической процедуры, открывает возможность автоматической индивидуальной оптимизации параметров физиотерапии. С помощью датчиков пульса, дыхания и дифференциальной термометрии по разработанным нами алгоритмам возможно определять клеточный иммунитет, ритмы температурной асимметрии, динамику воспалительных процессов, ритмы вегетативного статуса, оценивать оптимальность тренировочной нагрузки у спортсмена, напряженность регуляции кислородтранспортных систем организма. Хронодиагностика позволяет не только констатировать, но и прогнозировать течение заболевания и индивидуально оценивать эффективность выбранного лечения [1,2]. Серийно выпускаемые аппараты хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии показаны на рис.1-4. Макеты устройств биоуправляемой хронофизиотерапии и хронодиагностики, предлагаемые для производства, показаны на рис.5-8. физиотерапия биоуправляемый хронодиагностика
Рис.1 Аппарат “Гармония” для электрофореза, лазерной и электротерапии с биоуправлением по сигналам с датчиков пульса и дыхания (МГП “ОЭМС” Москва).
Рис.2. Аппарат “РИКТА-био” для магнитолазерной терапии с биоуправлением с датчиками пульса, дыхания и дифференциальной термометрии для оценки и восстановления клеточного иммунитета (“Квантовая медицина” Москва).
Рис. 3. Аппарат лазерной терапии нейродегенеративных заболеваний. Фирма Netwey, США
Рис. 4. Компьютерное устройство биоуправляемой лазерной терапии и хронодиагностики с беспроводным датчиком пульса. Фирма Netwey, США.
Рис. 5. Биоуправляемые светодиодные очки для коррекции функционального состояния, профилактики и лечения глазных заболеваний.
Рис. 6. Биоуправляемый ключ (реле) для биосинхронизации различных источников физических воздействий: аппаратов для электрофореза и электростимуляции и других аппаратов для физиотерапии, хирургических лазеров, электрокоагуляторов, массажеров, тренажеров, аппаратов лучевой терапии, аппаратов фотодинамической терапии, нейронных излучателей медицинского назначения, аппаратов «искусственная почка», капельниц и др., а также аппаратов ультразвукового исследования, различных томографов, рентгеновских аппаратов (для увеличения четкости изображения на экране),
Рис. 7. Дифференциальный термометр для оценки клеточного иммунитета и его восстановления, для оценки температурных градиентов и температурной асимметрии позвоночника, функции мозга по асимметрии носового дыхания, ушных раковин и глазных яблок. В многоканальном варианте - для диагностики состояния БАТ и меридианов.
Рис.8. Компьютерное устройство «Домашний доктор и учитель» для биоуправляемого обучения, автоматизации йоговской дыхательной гимнастики, устранения функциональных нарушений зрения и слуха и хронодиагностики. Патенты 1790395, 2033204, 2186516, 2186584, 2205454, 2251385, 2252733, 2254051 Свидетельства о регистрации программ для ЭВМ № 2006611222 и №2006613454
Список литературы
1. Гуров Ю.В., Загускина С.С., Загускин С. Л. Компьютерная программа анализа межпульсовых и дыхательных интервалов. //Владикавказский медико-биологический вестник, 2007, т.VII, выпю13, С.133-137
2. Загускин С.Л., Загускина С.С. Лазерная и биоуправляемая квантовая терапия. - М.: «Квантовая медицина», 2005.-220с.
3. Загускин С.Л., Прохоров А.М., Савранский В.В. Способ усиления биосинтеза в нормальных или его угнетения в патологически измененных клетках. //А.С.СССР N1481920"Т" от 22.01.89. Приоритет 14.11.1986.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
История развития устройств хранения данных на магнитных носителях. Доменная структура тонких магнитных пленок. Принцип действия запоминающих устройств на магнитных сердечниках. Исследование особенностей использования ЦМД-устройств при создании памяти.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.12.2012Определение количественных и качественных характеристик надежности устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Анализ вероятности безотказной работы устройств, частоты и интенсивности отказов. Расчет надежности электронных устройств.
курсовая работа [625,0 K], добавлен 16.02.2013Классификация устройств, оперирующих с двоичной (дискретной) информацией: комбинационные и последовательностные. Отсутствие памяти и цепей обратной связи с выхода на вход у комбинационных устройств. Сумматоры, шифраторы и дешифраторы (декодеры).
лабораторная работа [942,0 K], добавлен 06.07.2009Выбор места размещения центра управления дистанцией. Расчет нормативной численности работников регионального центра связи. Разработка производственной и организационной структуры РЦС. Планирование работ по техническому обслуживанию устройств связи.
курсовая работа [106,3 K], добавлен 15.03.2015Общие принципы разработки устройств на микроконтроллерах и внедрения их в производство. Принцип действия матриц на основе светодиодов. Разработка функциональной схемы устройства управления светодиодной матрицей с использованием микроконтроллера.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 15.07.2010Разработка проекта, расчет параметров и составление схем электропитающей установки для устройств автоматики, телемеханики и связи, обеспечивающей бесперебойным питанием нагрузки с номинальным напряжением 24,60 В постоянного и 220 В переменного тока.
контрольная работа [405,7 K], добавлен 05.02.2013Анализ влияния напряжения питания на работу микроэлектронных устройств. Принцип действия и характеристика устройств контроля напряжения. Выбор типа микроконтроллера. Функции, выполняемые супервизором. Разработка алгоритма и структурной схемы устройства.
диссертация [3,1 M], добавлен 29.07.2015Структура устройств обработки радиосигналов, внутренняя структура и принцип работы, алгоритмами обработки сигнала. Основание формирование сигнала на выходе линейного устройства. Модели линейных устройств. Расчет операторного коэффициента передачи цепи.
реферат [98,4 K], добавлен 22.08.2015Анализ схем построения различных типов радиоприемных устройств, сравнение их качественных показателей и выбор методики. Определение чувствительности и влияющие факторы. Обработка смеси полезного радиосигнала и помех, последовательность процессов.
курсовая работа [111,6 K], добавлен 15.12.2009Понятие и функциональные особенности аналоговых измерительных устройств, принцип их работы, структура и основные элементы. Классификация электрических устройств по различным признакам, их типы и отличительные признаки, сферы практического применения.
презентация [745,2 K], добавлен 22.04.2013